Өзіңіздің ақылды автокөлігіңіз және одан тыс HyperDuino+R V3.5R Funduino/Arduino көмегімен: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл нұсқаулықтар жиынтығының тікелей көшірмесі ОСЫНДА. Қосымша ақпарат алу үшін HyperDuino.com сайтына өтіңіз.

HyperDuino+R v4.0R көмегімен сіз қозғалтқышты басқарудан электрониканы зерттеуге, бағдарламалаудан (кодтаудан) физикалық және цифрлық әлемнің өзара әрекеттесуін түсінуге дейін әр түрлі бағытта барлау жолын бастауға болады. Сіз білетін барлық жаңа нәрселермен бірге сіздің өнертабысқа, жаңашылдыққа және одан әрі ашуға деген мүмкіндіктеріңіз он есеге және одан да көбейеді.

Бұл нұсқаулық картон қорапшаны, сонымен қатар кейбір дөңгелектер мен қозғалтқыштарды «ақылды көлікке» айналдырады. Бұл көбінесе робототехника деп аталады, бірақ бұл автомат (автоматтар), ақылды көліктер мен «роботты» немен ерекшелендіретіні туралы ойлануға тұрарлық тақырып (сонымен қатар «робот» сөзінің шығу тегін қараңыз). Мысалы, бұл «құлайтын робот» шынымен «робот» ма, әлде жай автомат па?

Бұл сөздер маңызды емес болып көрінуі мүмкін, бірақ біздің ойымызша, біз өзгешеліктерді автоматты түрде сырттан кіруге негізделген мінез -құлқын өзгертпейтін нәрсе деп санаймыз. Ол сол бағдарламаланған әрекеттерді қайталап қайталайды. Робот - бұл әр түрлі кірістерге жауап ретінде әр түрлі әрекеттерді орындайтын нәрсе. Жетілдірілген түрде бірнеше енгізу деңгейі әр түрлі әрекеттерге әкелуі мүмкін. Яғни, бір кіріс үшін бір ғана шығыс емес, бірнеше кірістерді бағдарламаланған талдауға негізделген әр түрлі әрекеттер.

«Ақылды көлік» осы диапазонды зерттейді. Қарапайым түрде, ақылды автокөлік алдын ала белгіленген жолмен жүру үшін алдын ала бағдарламаланған. Бұл жағдайда автокөлікті алдын ала жасалған «лабиринт» арқылы жылжыту қиынға соғуы мүмкін. Алайда, бұл сәтте миссияның табысы толығымен алдын ала бағдарламаланған әрекеттер жиынтығымен анықталады, мысалы, алға 10, оңға, алға 5, солға және т.б.

Келесі деңгейде диапазон сенсорынан алынған кіріс машинаны кедергіге тигізбестен тоқтап, жаңа бағыт алу үшін бұрылуға мүмкіндік береді. Бұл бір енгізудің, бір әрекеттің мысалы болар еді. Яғни, бір кіріс (кедергі) әрқашан бір нәтижеге әкеледі (кедергіден бұрылу).

Бағдарлама неғұрлым жетілдірілген деңгейде батареяның деңгейі сияқты бірнеше кірісті бақылай алады, сонымен қатар жолды және/немесе кедергілерді болдырмайды және осының барлығын келесі оңтайлы әрекетке біріктіреді.

Бірінші жағдайда, бағдарлама - бұл жай ғана қозғалыстар тізбегі. 2-ші және 3-ші мысалдарда бағдарлама датчиктердің кіруіне жауап ретінде бағдарламаның әр түрлі бөліктерін орындауға мүмкіндік беретін «егер-онда» құрылымын қамтиды.

1 -қадам: материалдар

HyperDuino қорабы немесе соған ұқсас

HyperDuino + R v3.5R + Funduino/Arduino

Басып шығарылған үлгісі бар мөлдір жабысқақ пленка (OL175WJ). (немесе бұл нұсқаулықты қағазға басып шығаруға болатын қозғалтқыштар мен дөңгелектер үшін пайдаланыңыз)

4-АА батарея қорабы және 4 АА батареясы

2 редукторлы қозғалтқыш

2 доңғалақ

1 роликті шарикті дөңгелек

4 #4 x 40 1 дюймдік бұрандалар, № 4с шайба мен гайка

2 #4 x 40 дюймдік »бұрандалар, 4 -ші шайба мен гайка

1 филиппс/жалпақ бұрағыш

1 HC SR-04 ультрадыбыстық диапазон сенсоры

1 9г серво

1 4xAA батарея қорабы

4 АА батареялары

1 9в батарея

1 IR қашықтан басқару пульті мен IR қабылдағышы

1 SH-HC-08 bluetooth 4.0 BLE қабылдағыш модулі

1HC-SR04 ультрадыбыстық сенсор

2 3 сымды қосылатын кабель.

2 Grove үйлесімді 4 сымды қосқыш кабельдер.

1 Grove розетка кабеліне қосқыш

1 ақ ақ жабысқақ жапсырма

1 HyperDuino бұрағыш (немесе ұқсас)

2 -қадам: Ақылды автокөліктің құрылысы

(Барлық суреттер жоғарыда берілген)

Қорапты дайындаңыз

HyperDuino Robotics жиынтығында «шасси» деп аталатын пластикалық негіз болуы мүмкін («chass-ee» деп аталады), біздің ойымызша, сіздің ақылды автокөлігіңіздің құрылысына «нөлден» жақын болу әлдеқайда қанағаттандырарлық. Осы себепті біз HyperDuino Robotics жиынтығының картон қорапшасын қайта қолданудан бастаймыз.

HyperDuino+R қорабында сіз желіммен қапталған ақ қағазды және HyperDuino, аккумуляторлық қорап пен қозғалтқыштардың орнын көрсететін контуры бар мөлдір материалды таба аласыз.

Сондай-ақ, желіммен бекітілген велкро шеңберлерді қайда қою керектігін көрсететін шеңберлер бар.

1. Ақ қағаз жапсырмасындағы жабысқақ астарды алып тастаңыз және оны қораптың жоғарғы жағындағы HyperDuino белгісінің үстіне қойыңыз. Ескертпе: бұл жабысқақ үлгі белгілі бір қораптың, MakerBit картон қорапшасының орналасу нұсқаулығын беру үшін берілген. Сіз бұл қорапты қолданғаннан кейін немесе басқа қорапты қолданғыңыз келсе, қағазға басып шығаруға арналған pdf үлгі файлын қолдана аласыз, содан кейін қозғалтқыш бағыттағыштарын (жоғарғы және төменгі = солға және оңға) және біреуін қиып аласыз. дөңгелек бағыттағыштарының. Сіз тесіктерді жасай отырып, қағазды орнына қоюға болады, содан кейін олар қағаз үлгісін алып тастайды.

2. HyperDuino+R терезесін жайып қою үшін ашыңыз. Бұл, мүмкін, жобаның ең қиын бөлігі. Сізге қораптың төменгі жағындағы ұяшықтардан қораптың әр жағындағы ілгектерді басып шығару керек. HyperDuino бұрағышының көмегімен қақпақтың ішінен сыртқа қарай итеру қақпақтарды босатуға көмектеседі.

3. Сол жақтағы мөлдір материалға жабысқақ астардың жартысын алып тастаңыз (егер HyperDuino логотипі «жоғары» болса) және оны HyperDuino қорабының ішіне ойықтардың жартылай сызықтары қиықтарға сәйкес келеді. қорап. Екі көлденең сызықты HyperDuino+R қорапшасының түбінің бүктемелерімен түзету үшін бар күшіңізді салыңыз.

4. Мөлдір үлдірдің сол жағын орналастырғаннан кейін, қағаздың артқы жағын оң жақтан алып тастап, үлгіні бекітуді аяқтаңыз.

5. Қозғалтқышты орнында ұстайтын бұрандалар үшін кішкене тесіктер жасау үшін жинаққа кіретін HyperDuino бұрауышының филлипс ұшын пайдаланыңыз. Әр қозғалтқыш үшін екі тесік бар, сонымен қатар қозғалтқыш осіне арналған тесік бар.

6. Жалғастырыңыз және роликті шарға тағы екі тесік жасаңыз.

7. Қозғалтқыштардың осьтері үшін HyperDuino жинағының көк пластиктен жасалған саңылау құралын қолданып, қозғалтқыштардың осьтерімен сәйкес келетін алғашқы ұсақ тесікті жасаңыз. Содан кейін тесікті диаметрі ¼ дюймге дейін ұлғайту үшін пластикалық шарикті қалам немесе ұқсас заттарды қолданыңыз.

8. Ұзын (1 дюймдік) бұрандалардың әрқайсысына шайбаны салыңыз да, қораптың сыртынан қозғалтқыштардың тесіктері арқылы итеріңіз. (Бұл аздап қысымды қажет етеді, бірақ бұрандалар тесіктерден жақсы өтуі керек.)

9. Машинаның бұрандаларына сәйкес келетін 2 кішкене саңылауы бар қозғалтқышты бұрандаларға бекітіп, жаңғақтармен бекітіңіз. HyperDuino бұрағыш бұрандаларды қатайтуға көмектеседі, бірақ картон ұсақталғанша қатты қыспаңыз.

10. Басқа қозғалтқыш үшін қайталаңыз.

11. Велкро шеңберлерін табыңыз. Ілмек пен ілмек (анық емес) шеңберлерді бекітілген тірекпен жұптастырыңыз. Содан кейін ілмекті (анық емес) шеңберден тіреуді алып тастаңыз және HyperDuino тақтасы мен батарея қорабының 3 контурын көрген әрбір шеңберді бекітіңіз. Орнатқаннан кейін ілгектің шеңберінен тіректі алып тастаңыз.

12. Енді HyperDuino -ны көбік тірегімен, батарея қорабын (жабық және қосқыш жағын жоғары қаратып) велкро шеңберлерге мұқият қойыңыз. Оларды шеңберлердің жабысқақ арқаларына жабысатындай күшпен басыңыз.

13. Енді сіз батарея мен қозғалтқыш сымдарын қоса аласыз. Егер сіз мұқият қарасаңыз, A01, A02, B01 және B02 деп белгіленген 8 моторлы терминалдың әрқайсысының жанында жапсырмаларды көре аласыз. Жоғарғы қозғалтқыштың қара сымын («В») В02 -ге, ал қызыл сымды В01 -ге бекітіңіз. Төменгі қозғалтқыш үшін («А») төменгі қозғалтқыштың қызыл сымын («A») A02 -ге, ал қара сымды A01 -ге бекітіңіз. Байланысты орнату үшін сымды тоқтағанша саңылауға ақырын кіргізіңіз, содан кейін қызғылт сары тетікті көтеріңіз де, сымды тесікке тағы 2 мм немесе одан әрі қарай итерген кезде оны ашық ұстаңыз. Содан кейін тұтқаны босатыңыз. Егер сым дұрыс бекітілген болса, оны жұмсақ тарту кезінде ол шықпайды.

14. Батарея сымдары үшін қызыл сымды қозғалтқыштың қуат қосқышының Vm -ге, ал қара сымды Gnd -ге қосыңыз. Кішкентай қозғалтқыштарды Arduino 9v аккумуляторынан қуаттауға болады, бірақ төрт АА аккумуляторлық батареясы сияқты қосымша батареяны қозғалтқыштарға қосуға болады және HyperDuino+R тақтасының жоғарғы сол жағындағы 2 терминал арқылы қосылады. Таңдау сіздің жеке қосымшаңызға байланысты және ол «секіргішті» бір позицияға жылжыту арқылы реттеледі. Әдепкі позиция оң жақта, қозғалтқыштарды 9в батареядан қуаттандырады. АА-аккумуляторлық төрт корпусты қосқан осы әрекеттер үшін сіз секіргішті «солға» жылжытқыңыз келеді.

15. Ақырында қалған қалған суреттердің бірінде көрсетілгендей қорапты бүктеңіз.

16. Енді екі ⅜ »машиналық бұранданы қораптың ішінен тесіктер арқылы кір жуғыш машинамен кіргізіп, білікшелі шарикті шайбалармен бекітіңіз.

17. Енді дөңгелектерді осьтерге басу арқылы бекітіңіз. Қозғалтқыш осьтеріндегі дөңгелектерге назар аударыңыз, осылайша дөңгелектер осьтерге жақсы перпендикуляр болады және бұрыштан аулақ болуға болмайды. Жақсы реттелген дөңгелектер машинаның алға қарай жылжуына түзу жол береді.

18. Әзірге соңғы нәрсе - USB кабелі үшін тесік жасау. Мұны істеу оңай емес, бірақ аз ғана шешім қабылдаған кезде сіз жұмысты жасай аласыз. HyperDuino тақтасындағы USB қосқышына және «USB кабелі» деп белгіленген қорапқа қараңыз. Мұны көзбен қораптың бүйіріне қарай орындаңыз және HyperDuino бұрағыш филлипс ұшын қолданып, қораптың түбінен шамамен 1 дюйм жоғары және мүмкіндігінше USB кабель жолының ортасына сәйкес келетін тесік жасаңыз. Егер бұл орталықтан тыс болса, USB кабелін саңылау арқылы қосуды қиындатады, саңылауды бұрағышпен іске қосқаннан кейін, оны көк тесік құралымен, одан кейін пластикалық қалам бөшкемен үлкейтіңіз. ақырында Sharpie -ге немесе басқа диаметрі бар кез келген басқа құралға өтіңіз. Егер сізде Xacto пышағы болса, бұл жақсы болады, бірақ олар сынып жағдайында болмауы мүмкін.

19. HyperDuino USB кабелінің төртбұрышты қосқыш ұшымен тесік мөлшерін тексеріңіз. Тесік өте әдемі болмайды, бірақ сіз оны шаршы коннектор арқылы өтуге болатындай етіп жасауыңыз керек. Ескертпе: тесік жасағаннан кейін түзету сұйықтығы («ақ түс»)-тесік жасайтын ашық түсті картонға бояудың бір әдісі.

20. Қораптың қақпағын жабу үшін сізге қайшымен 2 кесу қажет, ол кезде қақпақ қозғалтқышқа түседі, немесе пайда болған ілмекті сәл бүктеңіз немесе оны толығымен кесіңіз.

3-қадам: Қарапайым «Maze-Running» бағдарламасын кодтау

Бағдарламалаудың бірінші міндеті - көлікті үлгі бойынша «жүргізетін» бағдарлама құру.

Ол үшін iForge блоктық программалау тілінің көмегімен қозғалтқыштарды алға және артқа біркелкі басқаратын, сонымен қатар солға және оңға бұрылуға мүмкіндік беретін функцияларды жасауды үйрену қажет болады. Жолдың әр бөлігінде автокөліктің қозғалатын қашықтығы қозғалтқыштардың қанша уақыт жұмыс жасайтынына және қандай жылдамдықпен анықталады, сондықтан сіз оларды қалай басқаруға болатынын білесіз.

Бұл оқулықтағы тиімділік үшін біз сізді «HyperDuino & iForge көмегімен кодтау» құжатына жібереміз.

Бұл сізге Chrome үшін iForge кеңейтімін қалай орнату керектігін, есептік жазбаны құруды және HyperDuino -да түйреуіштерді басқаратын блок -бағдарламаларды құруды көрсетеді.

Сіз мұны аяқтағаннан кейін, осы жерге оралыңыз және осы оқулықты жалғастырыңыз және HyperDuino көмегімен қозғалтқыштарды басқаруды үйреніңіз.

4 -қадам: қозғалтқышты басқару

HyperDuino «R» тақтасының жоғарғы жағында мотордан немесе аккумулятордан жалаңаш сым салуға мүмкіндік беретін оңай қосылатын терминалдар бар. Бұл арнайы қосқыштарды қажет етпейтіндіктен, сіз батареялар мен қозғалтқыштарды «қораптан» жалғауыңыз мүмкін.

Маңызды ескерту: Қозғалтқыш қосқыштары үшін «A01» және «A02» атаулары A01 және A02 аналогтық түйреуіштері оларды басқаратынын білдірмейді. «А» және «В» тек «А» және «В» қозғалтқыштарын белгілеу үшін қолданылады. 3 -тен 9 -ға дейінгі цифрлық енгізу -шығару түйреуіштері HyperDuino+R тақтасының терминалдарына бекітілген кез келген қозғалтқыштарды басқару үшін қолданылады.

Батарея қуаты (миллиамп-сағат) және кернеуі сіз қолданатын қозғалтқыштарға сәйкес таңдалуы керек. Мұндай қорапта 4 немесе 6 АА батареялары бар:

Amazon -дан мысал: 2,1мм 5,5мм коннекторы бар 9 АВ 6 АА батарея ұстағышы (2 -сурет)

Полярлықты (оң және теріс) Vm (оң) мен Gnd («жер» = теріс) дұрыс байланыстыру маңызды. Егер сіз қуат көзінің оң сымын сыртқы қуат қосылымының теріс (Gnd) кірісіне қоссаңыз, онда қысқа тұйықталуды блоктайтын қорғаныс диоды бар, сонымен қатар қозғалтқыштар қуат бермейді.

Мотор реттегіші келесі әрекеттерді басқара алады:

A01/Gnd, A02/Gnd, B01/Gnd, B02/Gnd қосылған төрт бір бағытты тұрақты ток қозғалтқыштары

Ескерту: бір уақытта тек бір «А» қозғалтқышы мен бір «В» қозғалтқышы қосылуы мүмкін. Бір бағытты қозғалтқыштардың барлығын бір уақытта қосу мүмкін емес.

8 түйреуіш: жоғары, 9 түйреуіш: төмен = A01 қозғалтқышы «қосулы»

8 түйреуіш: төмен, 9 түйреуіш: жоғары = A02 қозғалтқышы «қосулы»

(8, 9 түйреуіштері: төмен = В қозғалтқыштарының екеуі де өшірулі)

12 түйреуіш: төмен, 13 түйреуіш: жоғары = B01 қозғалтқышы «қосулы»

12 түйреуіш: жоғары, 13 түйреуіш: төмен = В02 қозғалтқышы «қосулы»

(12, 13 түйреуіштер: төмен = В қозғалтқыштарының екеуі де өшірулі)

A01/A02 және B01/B02 қосылған екі бағытты тұрақты ток қозғалтқыштары

8 түйреуіш = жоғары, 9 түйреуіш = төмен = Мотор «алға*»

8 -түйреуіш = төмен, 9 түйреуіш = жоғары = Қозғалтқыш «кері*»

(8 түйреуіш = төмен, түйреуіш 9 = төмен = Мотор «өшірулі»)

12 түйреуіш = жоғары, түйреуіш 13 = төмен = В моторы «алға*»

12 түйреуіш = төмен, 13 түйреуіш = жоғары = В моторы «кері*»

(12 түйреуіш = төмен, түйреуіш 13 = төмен = В моторы «өшірулі»)

(*қозғалтқыш сымдарының полярлығы мен қозғалтқыштың, доңғалақтың және роботты машинаның бағытын ескере отырып.)

A01/A02/B01/B02 және Gnd қосылған бір сатылы қозғалтқыш

HyperDuino мотор контроллерінің кернеу мен ток шегі Toshiba TB6612FNG IC реттегіші IC негізінде 15в және 1,2 А (орташа) /3,2 А (шыңы).

«А» қозғалтқышы: A01 және A02 -ге қосылыңыз

(Демонстрация үшін соңғы екі суретті қараңыз)

Қозғалтқыш жылдамдығы

А және В қозғалтқыштарының жылдамдығы сәйкесінше 10 және 11 түйреуіштермен басқарылады:

А қозғалтқышының жылдамдығы: түйреуіш 10 = PWM 0-255 (немесе орнатылған түйреуіш 10 = жоғары)

В қозғалтқышының жылдамдығы: түйреуіш 11 = PWM 0-255 (немесе түйреуіш 11 = жоғары)

Бір бағытты жұмыс кезінде (төрт қозғалтқыш) 10-штырь жылдамдығын басқару «А» қозғалтқышының екеуінде де, «В» екі қозғалтқышы үшін де істік 11-де жұмыс істейді. Барлық төрт қозғалтқыштың жылдамдығын дербес басқару мүмкін емес.

Аз қуатты қозғалтқыштар (400мА-дан аз)

Мотор контроллері 15 в және 1,5 амперге дейінгі сыртқы батарея көзін қолдана алады (бір сәтте 2,5 ампер). Алайда, егер сіз 5-9В жұмыс істейтін қозғалтқышты қолдансаңыз және 400 мА-дан аз пайдалансаңыз, мотордың қуат қосқыштарының жанындағы қара секіргішті қолданып, оны «Вин» позициясына жылжытыңыз. «+VM» балама позициясы сыртқы қуатқа арналған.

Ақылды көлік әрекеті

Ақылды автокөлігіңіз жиналған кезде сіз енді Smart Car Activity -ке көшуге болады, онда сіз өзіңіздің машинаңызды бағдарламалауды үйренесіз.